CN108519753A - 一种土壤湿度可控的灌溉系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种土壤湿度可控的灌溉系统，包括土壤湿度采集模块、信号处理模块、中央控制模块、灌溉控制模块、按键控制模块和电源模块，所述土壤湿度采集模块、信号处理模块和中央控制模块依次连接，所述中央控制模块还连接灌溉控制模块、按键控制模块和电源模块；所述中央控制模块包括单片机、晶振电路、复位电路、时钟电路和存储电路，所述单片机连接晶振电路、复位电路、时钟电路和存储电路。本发明提出的灌溉系统采用多个土壤传感器，能实时有效地监测土壤湿度，中央控制模块根据土壤湿度与预设湿度值判断是否进行灌溉，始终让土壤湿度保持在预设值范围内，并且预设湿度值可手动调整。此外，本系统还采用太阳能供电，节能节电、绿色环保。

Description

一种土壤湿度可控的灌溉系统
技术领域
本发明属于土壤灌溉领域，尤其涉及一种土壤湿度可控的灌溉系统。
背景技术
随着科技不断进步，经济高速发展，生产力极大提高以及人口只增不减，水资源危机开始显现并日渐明显。随着中国农业现代化进程的高速发展、农业结构的调整以及我国加入世贸组织等因素，节水灌溉自动化技术的要求越来越高，灌溉控制器在我国有着巨大的市场。节水灌溉控制器近期在中国应朝着价格低、性能可靠、操作简便的方向发展。但从长远利益考虑，新的智能化技术、传感技术和农业科技的引入、应用和普及，将会有智能化程度更高、功能更强、性能更趋于稳定和可靠的灌溉控制器出现。
发明内容
本发明提出一种土壤湿度可控的灌溉系统，具体的，包括土壤湿度采集模块、信号处理模块、中央控制模块、灌溉控制模块、按键控制模块和电源模块，所述土壤湿度采集模块、信号处理模块和中央控制模块依次连接，所述中央控制模块还连接灌溉控制模块、按键控制模块和电源模块；
所述中央控制模块包括单片机、晶振电路、复位电路、时钟电路和存储电路，所述单片机连接晶振电路、复位电路、时钟电路和存储电路；
所述灌溉控制模块包括第一二极管、第二二极管、三极管、继电器、第一开关、水泵、第一电容、第一电阻和第二电阻，所述三极管集电极、第一开关第一端和第一电容第一端与电源模块连接，所述三极管基极连接第一电阻第二端，所述第一电阻第一端连接中央控制模块，所述三极管发射极连接继电器第一端、第一二极管负极和第二电阻第二端，所述第二电阻第一端连接第二二极管正极，所述第一二极管正极、第二二极管负极、继电器第二端、水泵第二端和第一电容第二端接地，所述第一开关第二端连接水泵第一端，所述第一开关贴近继电器工作端；所述第二二极管为发光二极，所述发光二极管在第一开关导通时发光，即灌溉工作期间常亮；
所述按键控制模块包括第二电容、第三电阻、第一按键、第二按键、第三按键和第四按键，所述第二电容第一端和第一按键第一端连接电源模块，所述第二电容第二端、第一按键第二端和第三电阻第一端连接单片机的复位端，所述第二按键第二端连接单片机的串行输入口，所述第三按键第二端连接单片机的串行输出口，所述第四按键第二端连接单片机的第一外部中断端，所述第三电阻第二端、第一按键第一端、第三按键第一端、第四按键第一端均接地；所述第一按键为复位按键，所述第二按键用于设置湿度上限和下限，所述第三按键用于调高湿度值，所述第四按键用于调低湿度值。
进一步地，所述土壤湿度采集模块包括第一土壤水分传感器和第二土壤水分传感器，所述第一土壤水分传感器和第二土壤水分传感器与信号处理模块连接。
进一步地，所述第一土壤水分传感器优选为SWR-1型土壤水分传感器，所述所述第二土壤水分传感器优选为SWR-2型土壤水分传感器。
进一步地，所述土壤湿度采集模块还包括固定式土壤水分测试仪，所述固定式土壤水分测试仪与信号处理模块连接。
进一步地，所述固定式土壤水分测试仪优选为TSCⅡ型土壤水分测试仪。
进一步地，所述电源模块包括太阳能电池板、电压处理单元和蓄电池，所述太阳能电池板、电压处理单元和蓄电池分别依次连接，所述蓄电池还连接中央控制模块。
进一步地，所述单片机优选为AT89S51单片机。
进一步地，还包括显示模块，所述显示模块与中央控制模块连接，所述显示模块用于显示土壤的湿度信息。
本发明的有益效果在于：本发明提出的灌溉系统采用多个土壤传感器，能实时有效地监测土壤湿度，中央控制模块根据土壤湿度与预设湿度值判断是否进行灌溉，始终让土壤湿度保持在预设值范围内，并且预设湿度值可手动调整。此外，本系统还采用太阳能供电，节能节电、绿色环保。
附图说明
图1是一种土壤湿度可控的灌溉系统。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
本发明提出一种土壤湿度可控的灌溉系统，具体的，包括土壤湿度采集模块、信号处理模块、中央控制模块、灌溉控制模块、按键控制模块和电源模块，所述土壤湿度采集模块、信号处理模块和中央控制模块依次连接，所述中央控制模块还连接灌溉控制模块、按键控制模块和电源模块；
所述中央控制模块包括单片机、晶振电路、复位电路、时钟电路和存储电路，所述单片机连接晶振电路、复位电路、时钟电路和存储电路；
所述灌溉控制模块包括第一二极管、第二二极管、三极管、继电器、第一开关、水泵、第一电容、第一电阻和第二电阻，所述三极管集电极、第一开关第一端和第一电容第一端与电源模块连接，所述三极管基极连接第一电阻第二端，所述第一电阻第一端连接中央控制模块，所述三极管发射极连接继电器第一端、第一二极管负极和第二电阻第二端，所述第二电阻第一端连接第二二极管正极，所述第一二极管正极、第二二极管负极、继电器第二端、水泵第二端和第一电容第二端接地，所述第一开关第二端连接水泵第一端，所述第一开关贴近继电器工作端；所述第二二极管为发光二极，所述发光二极管在第一开关导通时发光，即灌溉工作期间常亮；
所述按键控制模块包括第二电容、第三电阻、第一按键、第二按键、第三按键和第四按键，所述第二电容第一端和第一按键第一端连接电源模块，所述第二电容第二端、第一按键第二端和第三电阻第一端连接单片机的复位端，所述第二按键第二端连接单片机的串行输入口，所述第三按键第二端连接单片机的串行输出口，所述第四按键第二端连接单片机的第一外部中断端，所述第三电阻第二端、第一按键第一端、第三按键第一端、第四按键第一端均接地；所述第一按键为复位按键，所述第二按键用于设置湿度上限和下限，所述第三按键用于调高湿度值，所述第四按键用于调低湿度值。
进一步地，所述土壤湿度采集模块包括第一土壤水分传感器和第二土壤水分传感器，所述第一土壤水分传感器和第二土壤水分传感器与信号处理模块连接。
进一步地，所述第一土壤水分传感器优选为SWR-1型土壤水分传感器，所述所述第二土壤水分传感器优选为SWR-2型土壤水分传感器。
进一步地，所述土壤湿度采集模块还包括固定式土壤水分测试仪，所述固定式土壤水分测试仪与信号处理模块连接。
进一步地，所述固定式土壤水分测试仪优选为TSCⅡ型土壤水分测试仪。
进一步地，所述电源模块包括太阳能电池板、电压处理单元和蓄电池，所述太阳能电池板、电压处理单元和蓄电池分别依次连接，所述蓄电池还连接中央控制模块。
进一步地，所述单片机优选为AT89S51单片机。
进一步地，还包括显示模块，所述显示模块与中央控制模块连接，所述显示模块用于显示土壤的湿度信息。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、 “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，或者是该实用新 型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。

Claims (8)

1.一种土壤湿度可控的灌溉系统，其特征在于，包括土壤湿度采集模块、信号处理模块、中央控制模块、灌溉控制模块、按键控制模块和电源模块，所述土壤湿度采集模块、信号处理模块和中央控制模块依次连接，所述中央控制模块还连接灌溉控制模块、按键控制模块和电源模块；
所述中央控制模块包括单片机、晶振电路、复位电路、时钟电路和存储电路，所述单片机连接晶振电路、复位电路、时钟电路和存储电路；
所述灌溉控制模块包括第一二极管、第二二极管、三极管、继电器、第一开关、水泵、第一电容、第一电阻和第二电阻，所述三极管集电极、第一开关第一端和第一电容第一端与电源模块连接，所述三极管基极连接第一电阻第二端，所述第一电阻第一端连接中央控制模块，所述三极管发射极连接继电器第一端、第一二极管负极和第二电阻第二端，所述第二电阻第一端连接第二二极管正极，所述第一二极管正极、第二二极管负极、继电器第二端、水泵第二端和第一电容第二端接地，所述第一开关第二端连接水泵第一端，所述第一开关贴近继电器工作端；所述第二二极管为发光二极，所述发光二极管在第一开关导通时发光，即灌溉工作期间常亮；
所述按键控制模块包括第二电容、第三电阻、第一按键、第二按键、第三按键和第四按键，所述第二电容第一端和第一按键第一端连接电源模块，所述第二电容第二端、第一按键第二端和第三电阻第一端连接单片机的复位端，所述第二按键第二端连接单片机的串行输入口，所述第三按键第二端连接单片机的串行输出口，所述第四按键第二端连接单片机的第一外部中断端，所述第三电阻第二端、第一按键第一端、第三按键第一端、第四按键第一端均接地；所述第一按键为复位按键，所述第二按键用于设置湿度上限和下限，所述第三按键用于调高湿度值，所述第四按键用于调低湿度值。
2.根据权利要求1所述的一种土壤湿度可控的灌溉系统，其特征在于，所述土壤湿度采集模块包括第一土壤水分传感器和第二土壤水分传感器，所述第一土壤水分传感器和第二土壤水分传感器与信号处理模块连接。
3.根据权利要求2所述的一种土壤湿度可控的灌溉系统，其特征在于，所述第一土壤水分传感器优选为SWR-1型土壤水分传感器，所述所述第二土壤水分传感器优选为SWR-2型土壤水分传感器。
4.根据权利要求2所述的一种土壤湿度可控的灌溉系统，其特征在于，所述土壤湿度采集模块还包括固定式土壤水分测试仪，所述固定式土壤水分测试仪与信号处理模块连接。
5.根据权利要求4所述的一种土壤湿度可控的灌溉系统，其特征在于，所述固定式土壤水分测试仪优选为TSCⅡ型土壤水分测试仪。
6.根据权利要求1所述的一种土壤湿度可控的灌溉系统，其特征在于，所述电源模块包括太阳能电池板、电压处理单元和蓄电池，所述太阳能电池板、电压处理单元和蓄电池分别依次连接，所述蓄电池还连接中央控制模块。
7.根据权利要求6所述的一种土壤湿度可控的灌溉系统，其特征在于，所述单片机优选为AT89S51单片机。
8.根据权利要求1所述的一种土壤湿度可控的灌溉系统，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块与中央控制模块连接，所述显示模块用于显示土壤的湿度信息。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109884278A (zh) * 2019-04-02 2019-06-14 河海大学 一种基于Arduino的开源土壤墒情监测系统及方法
CN117397447A (zh) * 2023-12-15 2024-01-16 蒲县生态产品研发技术服务中心 农业种植用灌溉装置及其使用方法

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